kaoyan1basic 概率论与数理统计 第3题

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📝 题目

### 【基础篇】第3题(选择题) 3.设随机变量 $X$ 与 $Y$ 相互独立,且 $X$ 服从二项分布 $\displaystyle B\left(1, \frac{1}{2}\right), Y$ 服从指数分布 $E(1)$ ,则 $P\{X+Y \geqslant 1\}=(\quad)$ . (A) $1+\mathrm{e}^{-1}$ (B) $1-e^{-1}$ (C)$\displaystyle \frac{1}{2}\left(1+\mathrm{e}^{-1}\right)$ (D)$\displaystyle \frac{1}{2}\left(1-e^{-1}\right)$

💡 答案解析

**答案**:C **解析**: 步骤1:$\displaystyle X\sim B(1,\frac{1}{2})$,$Y\sim E(1)$,密度$f_Y(y)=e^{-y},y>0$。 步骤2:$P\{X+Y\geq1\}=P\{X=0,Y\geq1\}+P\{X=1,Y\geq0\}$。 步骤3:$\displaystyle P\{X=0,Y\geq1\}=\frac{1}{2}\cdot e^{-1}$,$\displaystyle P\{X=1,Y\geq0\}=\frac{1}{2}\cdot1=\frac{1}{2}$。 步骤4:总和为$\displaystyle \frac{1}{2}e^{-1}+\frac{1}{2}=\frac{1}{2}(1+e^{-1})$。 **难度**:★★☆☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/4
目标:确定随机变量的分布
X服从二项分布B(1,1/2),即P(X=0)=1/2,P(X=1)=1/2。Y服从指数分布E(1),概率密度函数为f_Y(y)=e^{-y} (y>0)。
公式:P(X=k)=C(1,k)(1/2)^k(1/2)^{1-k},f_Y(y)=e^{-y}
提示:注意二项分布参数n=1,即伯努利分布。
步骤 2/4
目标:利用全概率公式分解事件
由于X与Y独立,将事件{X+Y≥1}按X的取值分解:P{X+Y≥1}=P{X=0,Y≥1}+P{X=1,Y≥0}。
公式:P(A)=∑P(A|X=x)P(X=x)
提示:独立条件下,联合概率等于边缘概率乘积。
步骤 3/4
目标:计算各部分的概率
P{X=0,Y≥1}=P(X=0)P(Y≥1)=(1/2)*e^{-1};P{X=1,Y≥0}=P(X=1)P(Y≥0)=(1/2)*1=1/2。
公式:P(Y≥1)=∫_1^∞ e^{-y}dy=e^{-1},P(Y≥0)=1
提示:指数分布无记忆性,但此处直接积分即可。
步骤 4/4
目标:求和得到最终概率
P{X+Y≥1}= (1/2)e^{-1} + 1/2 = (1/2)(1+e^{-1})。
提示:结果与选项C一致。

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